Ve světě energie existují různé způsoby, jak vyrábět elektřinu. Může být použit fosilní paliva (ropa, uhlí, zemní plyn ...) k výrobě elektrické energie mnoha způsoby. Problémem jejich použití je znečištění, které produkují na planetě, a to, že jsou to vyčerpatelné zdroje v průběhu času. Energii lze také vyrobit prostřednictvím obnovitelné zdroje (sluneční, větrné, geotermální, hydraulické ...) a tak bychom nepoškodili životní prostředí a jsou nevyčerpatelnými zdroji.

To, co máme jasné, pokud jde o výrobu energie z jakéhokoli zdroje, je to, co musíme mít energetická účinnost. Tímto způsobem využijeme několik málo zdrojů a budeme schopni generovat dostatek energie a kvality. Vysoce účinný systém používaný dnes k výrobě energie je Kogenerace.

Co je to kogenerace?

Kogenerace je vysoce účinný systém výroby energie, protože současně během procesu výroby elektrická energie a tepelná energie zároveň z primární energie. Tato primární energie se obvykle získává spalováním fosilních paliv, jako je plyn nebo ropa.

Výhody kogenerace

Výhodou kogenerace, kromě jeho vysoká energetická účinnost, je to, že jak generované teplo, tak elektrická energie mohou být použity v jediném procesu. Konvenčním způsobem by byla zapotřebí elektrárna na výrobu elektřiny a konvenční kotel na výrobu tepla. Kogenerace se provádí v místech blízko místa spotřeby, a proto je zabráněno změnám elektrického napětí, dálkové přepravě a lepšímu využívání energie. V konvenčních elektrických sítích se odhaduje, že mezi nimi může dojít ke ztrátě 25 a 30% elektřiny generované během přepravy.

Další výhodou jeho vysoké energetické účinnosti je, že pokud je energie ze spalin použita k chlazení absorpčními systémy, je nazývána Trigenerace.

Při konvenční výrobě elektřiny se obvykle vyrábí alternátorem poháněným elektromotorem nebo turbínou. Tímto způsobem je využití chemické energie paliva, tj. Jeho tepelné účinnosti, je to jen 25% až 40%, protože zbytek musí být rozptýlen ve formě tepla. Kogenerační systém je však mnohem efektivnější. Během generace můžete využít 70% energie prostřednictvím výroby horké vody a / nebo vytápění. I v tepelných elektrárnách lze elektřinu znovu vyrábět pomocí páry pod tlakem.

Prvky kogenerace

Analýzou výše uvedeného můžeme poukázat na hlavní charakteristiky kogenerace. Může využívat různé druhy energie, které se generují, takže má mnohem vyšší výkonový potenciál než konvenční centrum. To nám trochu pomáhá udržitelnost životního prostředí. Ačkoli to nejsou obnovitelné zdroje energie, pomáhá nám to spotřebovat méně paliva pro tento proces, takže se spotřebuje méně surovin. To také snižuje výrobní náklady a to vede k zvýšení konkurenceschopnosti pro producenty. Nakonec nám pomáhá v udržitelnosti životního prostředí, protože čím nižší je spotřeba fosilních paliv, tím menší dopad bude mít na životní prostředí. Produkcí energie na místech blízkých spotřebě šetří také suroviny a prostor při výrobě infrastruktury pro její dopravu.

Primárním prvkem kogenerace je plynový nebo turbínový motor. Kdykoli mluvíme o kogeneraci a jejích mnoha aplikacích, obvykle začínáme s tímto primárním prvkem. Aby bylo možné provést studii o energii generované kogenerací pro určitý typ projektu, je třeba nejprve vypočítat potřebu tepla, aby bylo možné určit typ strojů a velikost, která může produkovat potřebnou energii.

Je zajímavé poznamenat, že během analýzy potřeb výrobního procesu by se neměly omezovat na studium aktuálních potřeb. Jinými slovy, je třeba provést budoucí analýzu možností změny ve využívání tepla, které umožňují instalaci kogenerační jednotky. efektivnější a tedy ekonomicky výhodnější.

Prvky v kogenerační jednotce

V kogenerační jednotce existují prvky, které jsou běžné, protože jsou nezbytné. Mezi nimi máme následující:

1. Nejdůležitější ze všeho je primární zdroj ze kterého budeme získávat energii. V tomto případě pocházejí z fosilních paliv, jako je zemní plyn, nafta nebo topný olej.
2. Dalším velmi důležitým prvkem je motor. Má na starosti přeměnu tepelné nebo chemické energie na energii mechanickou. V závislosti na typu zařízení, které se bude instalovat, a na tom, jakému účelu se bude věnovat, najdeme motory, jako jsou plynové turbíny, parní nebo alternativní motory.
3. Kogenerační zařízení potřebuje systém pro využití mechanické energie. Obvykle je to alternátor, který transformuje energii na elektrickou energii. Existují však také případy, kdy je systémem použití kompresor nebo čerpadlo, kde se mechanická energie využívá přímo.

1. Také potřebujete systém využití tepla který je generován. Najdeme kotle, které jsou odpovědné za zpětné získávání tepla z výfukových plynů. Mohou to být také sušičky nebo výměníky tepla.
2. Ačkoli je kombinovaná výroba tepla a elektřiny velmi účinná, existuje část energie, která se nevyužije. Proto je to nutné chladicí systém. Jelikož část tepelné energie nebude v zařízení využívána, musí být toto teplo odváděno. K tomu se používají chladicí věže. Mohou to být plynové kondenzátory nebo výměníky tepla, jejichž cílem je minimalizovat množství zbytečného tepla, které je odváděno do atmosféry.
3. Vyžaduje chladicí systém i využití generovaného tepla systém úpravy vody.
4. Trvá to kontrolní systém starat se o zařízení.
5. V kogenerační jednotce nemůžete minout elektrický systém který umožňuje dodávku pomocného zařízení závodu. To znamená, že vývoz nebo dovoz elektrické energie je nezbytný pro udržení energetické rovnováhy. To umožňuje napájet zařízení v situacích elektrického nedostatku z externí sítě. Tímto způsobem bude k dispozici okamžitě po obnovení podmínek služby.

Jakmile jsme poznali nejdůležitější prvky kogeneračních rostlin, pokračujeme v pohledu na různé druhy rostlin, které existují.

Typy kogeneračních rostlin

• Kogenerační jednotka na plynové motory. V něm používají jako palivo plyn, nafta nebo topný olej. Jsou velmi účinné při výrobě elektrické energie, ale méně účinné při výrobě tepelné energie.
• Kogenerační zařízení s plynovou turbínou. V těchto zařízeních se spaluje palivo turbogenerátor. Část energie se transformuje na mechanickou energii, která se pomocí alternátoru přemění na energii elektrickou. Jejich elektrický výkon je nižší než u pístových motorů, ale mají tu výhodu, že umožňují snadnou rekuperaci tepla, které je téměř úplně koncentrováno ve výfukových plynech, které mají teplotu přibližně 500 ° C, což je ideální pro výrobu páry při rekuperaci kotel.
• Kogenerační zařízení s parními turbínami. V tomto typu zařízení vyrábí mechanickou energii expanze vysokotlaké páry který pochází z konvenčního kotle. Tento typ použití turbíny byl první, který byl použit v kogeneraci. Dnes je však jeho použití omezeno jako doplněk k zařízením, která používají zbytková paliva, jako je biomasa.
• Kogenerační elektrárny v kombinovaném cyklu s plynovou a parní turbínou. Aplikace plynových a parních turbín se nazývá "kombinovaný cyklus".

• Kogenerační zařízení s plynovým motorem a parní turbínou. V tomto typu zařízení se teplo, které je zadržováno ve výfukových plynech motoru, rekuperuje pomocí rekuperačního kotle. To produkuje páru, která se používá v parní turbíně, aby mohla produkovat více elektrické energie nebo mechanické energie.

Výhody kogenerace

Jak jsme viděli, kogenerace má řadu výhod. Uvádíme je na základě výhod, které z toho máme.

1. Přínosy pro zemi a společnost. Zjistili jsme úsporu primární energie použitím méně fosilních paliv. Emise znečišťujících látek do ovzduší se snižují a regionální rozvoj se vytváří podporou vytváření pracovních míst.
2. Výhody pro uživatele, který se zavázal k kombinované výrobě tepla a elektřiny. Vyšší účinnost a spolehlivost výroby energie. Vyhovuje ekologickým předpisům. Cena účtu za elektřinu klesá, čímž se snižují výrobní náklady. Energetický proces má vyšší kvalitu, a proto se zvyšuje konkurenceschopnost.
3. Výhody pro energetickou společnost, která dodává energii. Náklady na přenos a distribuci energie jsou vyloučeny, protože se spotřebovávají v blízkosti místa výroby. A mají větší plánovací rezervu v odvětví elektřiny.

Doufám, že s tím vším jsem vás mohl informovat o tom, co je kogenerace a že je pro vás užitečná.